Development of a pre-commercial 1 kilowatt polymer electrolyte membrane fuel cell power pack

Abstract

Vety on yksi mahdollinen vaihtoehto fossiilisille polttoaineille tulevaisuudessa ja polttokennoja pidetään yhtenä lupaavimmista tavoista hyödyntää sitä. Polttokennojen tutkimus alkaa olla jo tilanteessa, jossa kaupallinen läpimurto olisi teknologian puolesta mahdollista. Samaan aikaan puhtaan energian kasvava suosio ja huoli mahdollisesta uudesta energiakriisistä voivat tulevaisuudessa mahdollistaa taloudellisesti kannattavien polttokennojärjestelmien rakentamisen ja muuttaa yhteiskunnan suhtautumista vetyyn energialähteenä myönteisemmäksi.

Tässä diplomityössä rakennetaan pieni stationäärinen polttokennojärjestelmä käyttäen halpoja, kaupallisesti saatavilla olevia komponentteja niin paljon kuin mahdollista. Systeemiä ohjataan mikrokontrolleripohjaisella säätöjärjestelmällä.

Ensimmäinen työvaihe sisältää komponenttien valintaa sekä karakterisointia ja järjestelmän sovittamista sille tarkoitettuun, pyörillä liikkuvaan koteloon. Ohjelmiston suunnittelu ja toteutus aloitetaan samanaikaisesti käyttäen C-kieltä varsinaisen säätöjärjestelmän sekä Javaa graafisen käyttöliittymän ohjelmointiin. Kaasujen syöttöä ja kosteuden sekä lämpötilan hallintaa varten toteutetaan yksinkertaiset säätöalgoritmit. Lopuksi järjestelmän toimivuus testataan ja esitetään mahdollisia parannusehdotuksia sekä tulevia tutkimusmahdollisuuksia.